Ecolocao em Cetceos Lauana Lemos Lilian Areal Marcela

Ecolocação em Cetáceos Lauana Lemos Lilian Areal Marcela Marega Imamura Mariane Ferrarini Andrade Marina Carmona Hernandes

INTRODUÇÃO Ordem Cetacea 1. Subordem Archaeoceti 2. Subordem Mysticeti 3. Subordem Odontoceti 1. Pakicetus Fonte: http: //www. neoucom. edu/Depts/Anat/Pakicetid. html 2. Baleia Jubarte Fonte: http: //www. conexaomergulho. com. br 3. Golfinho rotador Fonte: http: //iguinho. ig. com. br/canalnatureza/golfinh o. html

INTRODUÇÃO 1. Morfologia externa Fonte: http: //www. conexaomergulho. com. br

INTRODUÇÃO 2. Características gerais • Temperatura constante – 37°C • Alimentação: peixes, crustáceos (camarões, Krill) e alguns vertebrados • Órgãos reprodutores retraídos no interior do corpo • Fêmeas com 2 sulcos ventrais- mamilos • Gestação 10 - 18 meses e amamentação de 6 meses 2 anos

INTRODUÇÃO • Ausência de pêlos na maioria do indivíduos e presença de folículos pilosos em fetos • Distribuição em quase todos os oceanos • Migrações para alimentação e reprodução • Em geral são sociáveis e vivem em grupos Fonte: http: //www. conexa omergulho. com. br

INTRODUÇÃO 3. Sentidos • • • Audição Visão Toque Paladar e olfato- menos desenvolvidos Capacidade de orientação através do campo magnético • Ecolocalização / Biosonar: Biosonar Envolve a emissão de ondas ultrasônicas pelo animal , com foco através do melão, que atua como uma lente de aumento e concentra as ondas em um feixe único de som focado para frente;

INTRODUÇÃO ECOLOCAÇÃO - Sinais de objetos recebidos na mandíbula transmitidos ao ouvido médio e cérebro processado e interpretado - Relatado tamanho, forma, características, movimentos e distância de objetos (percepção tridimensional) - Permite localizar, perseguir e capturar presas mesmo na completa escuridão

INTRODUÇÃO Ex: Morcego e Cetáceos Análise ou cronometragem do tempo gasto para as ondas serem emitidas, refletirem no alvo e voltarem à fonte sobre a forma de eco. Fonte: http: //somefisica. blogspo t. com/2010_09_16_archiv e. html

INTRODUÇÃO “Ecolocalização artificial” Radar, Sonar e Aparelhos de Ultra-sonografia Fonte: http: //somefisica. blogspot. com/2010_0 9_16_archive. html

Prováveis habilidades de Ecolocalização em outros mamíferos Focas (Leptonychotes weddellii) Baleias (Baleen Whales) Roedor - Blarina brevicauda Fonte: http: //profbiorenan. blogspot. com Fonte: http: //www. buzzle. com/articles/bal een-whales. html Leopardo marinho (Hydrurga leptonyx) Roedores Insetívoros Fonte: http: //quiprona. wordpress. com Fonte: http: //www. divephotoguide. com http: //ecologyadventure 2. edublogs. org/new-page/watershrew/

ONDA -Pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). -Não transporta matéria. - Há, entretanto, oscilações sempre associadas ao meio de propagação. - podem ser longitudinais ou transversais - Alta frequencia X Baixa frequencia Fonte: site Só Fisica

ONDA - ondas sonoras são longitudinais - pressão, densidade do meio, temperatura e mobilidade das partículas - Reflexão do eco - Sonar

ONDA - A velocidade de difusão do som é cinco vezes mais rápida na água do que no ar - Cetáceos e provavelmente Pinípedes produzem uma grande variedade de sons Fonte: google imagens

ONDA – ULTRA SOM -divisões acústicas funcionais o Os sinais mais consistentes de odontocetos são usados na ecolocalização. o Com base no pico de espectros, existem dois grupos odontocetos ultra-sônica (Ketten 1984): Tipo I: pico de espectros acima de 100 k. Hz Tipo II: pico de espectros abaixo de 80 k. Hz *Tipo M: adaptados aos infrassons o Baleias: - gemidos(200 Hz) - chamadas (1 KHz) - Canções Fonte: Blog baleia franca Fonte: http: //sotaodaines. chrome. pt/Sotao/golfinho. html

Exemplo: Pseudorca crassidens – falsa baleia assassina produz picos bimodais de frequência entre 70 k. Hz • Sinais usados por golfinhos na ecolocação de objetos imersos têm formado uma série de curtos pulsos (clicks) de frequência Fonte: http: //www. exploratorium. edu/theworld/sonar. html

Orelha Externa • Pavilhão auricular perdido ou vestigial • Canais auditivos presentes mas com função discutida • Em odontocetos: canal externo conectado com restos celulares e cerume sem conexão observável com a membrana timpânica ou ossos temporais • Meato acústico externo ocluído Mysticeti cerume Odontoceti epitélio

Orelha Média • Ossículos altamente mineralizados • Articulação ossicular em ângulo reto aumenta rigidez • Plexo venoso da mucosa bem desenvolvido equaliza a pressão na cavidade timpânica no mergulho • Região timpânica não participa da formação do crânio melhor detecção direcional Fonte: google imagens

Orelha Interna • Sistema vestibular reduzido Equilíbrio • Canais semicirculares menores que a cóclea • Cóclea com 3½ ; Giro basal mais largo • Lâmina espiral desenvolvida e membrana basilar delgada • Transmissão através do tecido adiposo da mandíbula • 2000 a 4000 células/mm no gânglio espiral (Corti) • 3 vezes mais neurônios Importância da audição

• Baleias Os odontocetos possuem o mais complexo sistema de produção e recepção de sons dos mamíferos marinhos Não apresentam cordas vocais, e se supõe que a produção dos sons seja feita nos seios cranianos.

Órgãos envolvidos na ecolocalização em cetáceos

O Fenômeno da Ecolocação • Emissão de ondas ultra-sônicas (150 k. Hz) • Detectar a forma, a distância e tempo

Órgãos envolvidos na Ecolocação

Emissão de sons Sacos nasais Espermatocel e - Melão Ambiente: pulsos e assobios Pulsos (cliques) – 0, 001 a 0, 1 s em freqüências de 100 a 200 k. Hz. Assobios com duração de 0, 5 s em freqüências de 4 a 20 k. Hz.

Recepção dos Sons Corpo gorduroso mandibular Janela Acústica Bula Timpânica

Funcionamento – ECO O lapso temporal entre os estalidos permite ao golfinho identificar a distância que o separa do objeto ou presa em movimento. Também permite saber a textura, a densidade e o tamanho do objeto ou presa.

Diferenças entre as Ordens • Odontocetos - a cavidade do tímpano está isolado acusticamente do resto do crânio, de forma que cada ouvido possa detectar sons independentemente, determinando com isto a direção de onde provém. • Misticetos - possuem abertura auditiva externa (um canal em forma de S), fechada por um tampão de cera.

Genes • Prestina - uma proteína motora expressa em células ciliadas externas (CCE) de mamíferos que confere sensibilidade e seletividade a sons de alta frequência no sistema auditivo de mamíferos.

Outros animais BACALHAU ANCHOVA ARENQUE

Aquatic Mammals 2002, 28. 3, 275– 284 Characteristics of echolocation signals used by a harbour porpoise (Phocoena phocoena) in a target detection experiment Jonas Teilmann 1, 5, Lee A. Miller 1, Tim Kirketerp 1, Ronald A. Kastelein 2, Peter T. Madsen 3, Bjarke K. Nielsen 3 and Whitlow W. L. Au 4 • Estudo realizado com um macho de Phocoena phocoena (Toninha) http: //www. biopesca. org. br/toninha. html • Local- Harderwijk Marine Mammal Park and Waterland Neeltje Jans, Holanda • Objetivo- Investigar a capacidade dos botos de detectar quantitativamente os alvos em intervalos diferentes e descrever os sinais usados para estas tarefa.

- Emitem cliques de alta e baixa frequência para orientação e captura de presas - 16 KHz-128 KHz e cerca de 157 d. B - Intervalo de cliques varia entre 20 -59 ms

Configuração e procedimento experimental - Utilização de um cerco de isolamento entre o animal e treinador - Monitoramento do animal por uma câmera - Repetições com objetos e em outras não - Detecção do objeto- procura de uma recompensa com treinador - Não detecção- permanecia por 6 segundos em um aro e depois recebia recompensa http: //www. google. com. br/imgres? q=golfinho+e+reco mpensa

Gravações Acústicas • Esfera grande (7, 62 cm de diâmetro) e esfera pequena (5, 08 cm) • Diferentes distâncias 12, 14, 16, 18 e 20 metros • Medindo os intervalos de tempo entre os cliques, o número de cliques e a energia destes Resultados: -Detecção da esfera grande em todas as repetições ( decaindo >16 metros) -Detectou a pequena esfera nas repetições de 12 e 14 m - Menos cliques para avaliar a grande esfera

• Intervalo entre os cliques manteve uma média em todas as sessões-60 ms • Sinais menos intensos foram utilizados para avaliar a esfera grande • Diferença significativa entre a energia de cliques usados para a pequena esfera e quando nenhum alvo estava presente, independente da distância • Pré-clique- mecanismo de som produzido pelo animal e não um reflexo do ambiente

REFERÊNCIAS AKAMATSU T. et. al. Comparison of echolocation behaviour between coastal and riverine porpoises. Japan, 2006. KETTEN, D. R. Structure And Function In Whale Ears, Bioacoustics The International Joum. al of. Animal Sound and its Recordi, 'C, 1997, Vol. 8, pp. 103 -135 PHILIPS J. D. , et. al. Echolocation in the Risso´s Dolphin, Grampus griseus: A preliminary report ROBLES, J. C. R. Ballenas, Delfines y otros Cetáceos de Peru – Uma Fuente de Información. Perú, nov. 2009. RIMSKAYA-KORSAKOVA L. K. AND DUBROVSKY N. A. Dolphins’ Echolocation Strategy of Target Identification: Is It Determined by the Peripheral Auditory Encoding? . Andreev Acoustics Institute, Russian Academy of Sciences, ul. Russia, 2005. TEILMANN, J. et. al. Characteristics of echolocation signals used by a harbour porpoise (Phocoena phocoena) in a target detection experiment, Aquatic Mammals 2002, 28. 3, 275– 284 THOMAS, J. A. et. al. Echolocation in bats and dolphins, Chicago, 2004 WHITLOW, W. L. AU. A Comparision of the Sonar Capabilities of Bats and Dolphins

OBRIGADA!